如何将Python程序及其依赖编译为类似C的单二进制可执行文件

Cython本身不会自动递归处理你导入的所有依赖的编译与嵌入，仅编译你指定的单个Python文件，所以你只处理主脚本时引入依赖就会报错。如果要基于Cython实现全依赖编译的单二进制文件，需要手动处理所有依赖的编译流程，具体操作如下：

• 处理同目录自定义代码：所有你自己写的.py模块都要单独用Cython转为.c文件，再和主程序的.c产物一起通过gcc/clang编译链接，编译参数需要包含Python头文件路径、libpython库链接参数，所有模块的编译产物都要纳入最终链接流程，不能只编译主程序。
• 处理第三方pip依赖：纯Python实现的第三方库可以参照自定义模块的逻辑，把对应安装路径下的源码全部提取后逐一Cython编译再链接；如果依赖包含C扩展（比如numpy、pandas等），还需要手动收集对应扩展的静态库一起链接，同时要处理各种编译参数兼容问题，操作复杂度很高，不适合依赖较多的项目。
• 最终生成无依赖的单二进制文件，还需要开启静态链接libpython的编译选项，避免运行时依赖系统的Python环境，注意部分Linux发行版默认的Python不提供静态libpython库，需要你自行编译Python开启静态库生成选项。

如果不想手动处理Cython的复杂编译流程，可以使用专门的Python单二进制打包工具，生成的产物和C编译的./a.out使用逻辑完全一致，不需要依赖系统Python环境，也不是修改脚本执行权限的方案，符合你的需求：

• PyInstaller：最常用的打包工具，执行打包命令时添加--onefile参数即可直接生成单二进制可执行文件，工具会自动识别所有自定义模块、第三方依赖并嵌入产物，不需要手动处理编译逻辑，还可以搭配UPX压缩减小包体积。
• Nuitka：原理和Cython接近，会把Python代码先编译为C代码再编译为原生二进制，支持--standalone --onefile参数生成单文件，会自动处理所有依赖的编译与嵌入，最终运行效率比PyInstaller打包的产物更高，依赖兼容性也比手动操作Cython好很多。

注：类Unix系统下给生成的二进制文件加执行权限是所有原生可执行文件的常规操作，不属于“将Python脚本转为可执行文件”的范畴，不违反你的需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者FestiveHydra235